设计模式之备忘录模式

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设计模式之备忘录模式

备忘录模式

定义：备忘录模式用于在不破坏封装的前提下，捕获对象的状态并在以后恢复。它提供了一种数据快照的机制，使得对象可以回滚到某个历史状态，常用于撤销（Undo）操作。

核心角色

1.发起人（Originator）

  • 负责创建备忘录，并存储当前状态。
  • 可以根据备忘录恢复先前的状态。

2.备忘录（Memento）

  • 存储发起人的内部状态。
  • 保护发起人的状态不被外界修改（通常是不可变的）。

3.管理者（Caretaker）

  • 负责保存和恢复备忘录。
  • 不会修改备忘录的内容，只用于存储和提供给Originator进行恢复。

示例代码（Java实现）

1️⃣ 备忘录（Memento）

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/**
 * 备忘录：存储状态
 *
 * @author Mr.Zxb
 * @description
 * @date 2025/03/01 19:46
 */
public class Memento {
    /**
     * 状态
     */
    private final String state;

    public Memento(String state) {
        this.state = state;
    }

    public String getState() {
        return state;
    }
}

2️⃣ 发起人（Originator）

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/**
 * 发起人：创建和恢复备忘录
 * @author Mr.Zxb
 * @description
 * @date 2025/03/01 19:48
 */
public class Originator {
    private String state;

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
        System.out.println("当前状态： " + state);
    }

    /**
     * 保存状态
     * @return
     */
    public Memento saveStateToMemento() {
        return new Memento(state);
    }

    /**
     * 恢复备忘录
     * @param memento
     */
    public void restoreFromMemento(Memento memento) {
        this.state = memento.getState();
        System.out.println("状态恢复为：" + state);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Originator{" +
                "state='" + state + '\'' +
                '}';
    }
}

3️⃣ 管理者（Caretaker）

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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 管理者：存储多个备忘录
 * @author Mr.Zxb
 * @description
 * @date 2025/03/01 19:53
 */
public class Caretaker {
    private final List<Memento> history = new ArrayList<>();

    public void addMemento(Memento memento) {
        history.add(memento);
    }

    public Memento getMemento(int index) {
        return history.get(index);
    }
}

创建测试类

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/**
 * 测试类
 * @author Mr.Zxb
 * @description
 * @date 2025/03/01 19:54
 */
public class MementoPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Originator originator = new Originator();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        originator.setState("状态1");
        caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());

        originator.setState("状态2");
        caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());

        originator.setState("状态3");
        caretaker.addMemento(originator.saveStateToMemento());
        System.out.println("当前状态：" + originator);

        // 恢复到之前的状态
        // 恢复到状态1
        originator.restoreFromMemento(caretaker.getMemento(0));
    }
}

输出结果

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当前状态： 状态1
当前状态： 状态2
当前状态： 状态3
当前状态：Originator{state='状态3'}
状态恢复为：状态1

应用场景

  • 文本编辑器的撤销功能（Word、记事本）
  • 游戏存档（保存和恢复游戏进度）
  • 事务管理（数据库事务回滚）
  • IDE代码撤销/恢复（Ctrl+Z & Ctrl+Y）

总结

  1. 备忘录模式用于保存对象的历史状态，便于后续恢复。
  2. 适用于撤销、恢复、存档等功能，但需要注意内存消耗。
  3. 三大角色（发起人、备忘录、管理者）各司其职，保证封装性。